Khảo sát chất lượng nước ngầm ở khu vực Tulum, bán đảo Yucatan, Mexico

Springer Science and Business Media LLC - Tập 77 - Trang 1-20 - 2018
Renaud Saint-Loup1, Théo Felix1, Axaycatl Maqueda1, Arnulf Schiller2, Philippe Renard1
1Centre for Hydrogeology and Geothermics, Université de Neuchâtel, Neuchâtel, Switzerland
2Geological Survey of Austria, Vienna, Austria

Tóm tắt

Thành phố Tulum, thuộc bang Quintana Roo (Mexico) phụ thuộc gần như hoàn toàn vào nước ngầm để cung cấp nước. Nước ngầm được khai thác từ một tầng nước ngầm ven biển, chứa một mạng lưới karst được coi là một trong những mạng lưới lớn nhất trên trái đất. Với bản chất của các tầng nước ngầm karst, toàn bộ khu vực rất nhạy cảm với các chất ô nhiễm và sự di chuyển của vi khuẩn, vì các đường dòng chảy, thời gian cư trú và tỷ lệ phân hủy khác biệt đáng kể so với những gì có thể quan sát thấy ở các tầng nước ngầm rỗng. Nghiên cứu hiện tại tập trung vào các đồng vị (18O và 2H), nồng độ ion hòa tan và Escherichia coli (E. coli). Kết quả của cuộc khảo sát của chúng tôi chỉ ra tác động nhân tạo đến chất lượng nước ngầm. Hơn nữa, nồng độ chloride cho thấy ảnh hưởng của sự pha trộn nước biển và sự không đồng nhất địa chất trên khu vực nghiên cứu. Do sự phát triển bùng nổ của ngành du lịch, nhu cầu về cung cấp và xử lý nước tăng lên đáng kể. Tulum là một thành phố ven biển, đối diện với một rạn san hô và được bao quanh bởi khu vực bảo tồn sinh quyển Sian Ka’an, do đó, một vấn đề môi trường được thêm vào vấn đề sức khỏe, cả hai đều là cơ sở cho sự phát triển kinh tế địa phương. Kết quả của chúng tôi cho thấy E. coli vẫn là một vấn đề lớn, vì một số mẫu được kiểm tra đã bị ô nhiễm, đặc biệt là những mẫu ở trung tâm thành phố. Khảo sát ion cho thấy tác động nhân tạo thông qua nồng độ nitrate, phosphate và fluoride, nhưng các giá trị thu được không đáng lo ngại. Với sự xâm nhập của nước mặn, nồng độ chloride chỉ ra rằng khu vực bên dưới trung tâm thành phố Tulum có vẻ ít thấm hơn (và có thể ít karst hơn) so với các khu vực xung quanh, vì nước ngầm ít bị pha trộn với nước biển hơn các địa điểm lấy mẫu khác có khoảng cách tương tự đến bờ biển.

Từ khóa

#chất lượng nước ngầm #Tulum #nước karst #E. coli #sự xâm nhập nước mặn

Tài liệu tham khảo

Bauer-Gottwein P, Gondwe BRN, Charvet G et al (2011) Review: the Yucatán peninsula karst aquifer, Mexico. Hydrogeol J 19:507–524. https://doi.org/10.1007/s10040-010-0699-5 Beddows PA (2004) Groundwater hydrology of a coastal conduit carbonate aquifer. Caribbean Coast of the Yucatan Peninsula, Mexico Beddows PA, Smart PL, Whitaker FF, Smith SL (2007) Decoupled fresh–saline groundwater circulation of a coastal carbonate aquifer: spatial patterns of temperature and specific electrical conductivity. J Hydrol 346:18–32. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2007.08.013 Dillon KS, Reide Corbett D, Chanton P et al (2000) Bimodal transport of a waste water plume injected into saline ground water of the Florida Keys. Groundwater 38(4):624–634 Gondwe BRN, Hong S-H, Wdowinski S, Bauer-Gottwein P (2010a) Hydrologic dynamics of the ground-water-dependent Sian Ka’an Wetlands, Mexico, derived from InSAR and SAR data. Wetlands 30:1–13. https://doi.org/10.1007/s13157-009-0016-z Gondwe BRN, Lerer S, Stisen S et al (2010b) Hydrogeology of the south-eastern Yucatan Peninsula: New insights from water level measurements, geochemistry, geophysics and remote sensing. J Hydrol 389:1–17. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2010.04.044 Gondwe BRN, Ottowitz D, Supper R et al (2012) Regional-scale airborne electromagnetic surveying of the Yucatan karst aquifer (Mexico): geological and hydrogeological interpretation. Hydrogeol J 20:1407–1425. https://doi.org/10.1007/s10040-012-0877-8 Hausman H (2009) Responsible Development in Tulum. Considering Water Quality and Subaqueous Cave Locations. Citeseer, Mexico Hernández-Terrones L, Rebolledo-Vieyra M, Merino-Ibarra M et al (2011) Groundwater pollution in a karstic region (NE Yucatan): baseline nutrient content and flux to coastal ecosystems. Water Air Soil Pollut 218:517–528. https://doi.org/10.1007/s11270-010-0664-x Leal-Bautista RM, Lenczewski M, Morgan C et al (2013) Assessing fecal contamination in groundwater from the Tulum Region, Quintana Roo, Mexico. J Environ Prot 04:1272–1279. https://doi.org/10.4236/jep.2013.411148 Lopez O (2016) Tulum, Mexico: how an eco-chic retreat became a den of corruption. Newsweek Metcalfe CD, Beddows PA, Bouchot GG et al (2011) Contaminants in the coastal karst aquifer system along the Caribbean coast of the Yucatan Peninsula, Mexico. Environ Pollut 159:991–997. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2010.11.031 Millero F, Huang F, Zhu X et al (2001) Adsorption and desorption of phosphate on calcite and aragonite in seawater. Aquat Geochem 7:33–56 Null KA, Knee KL, Crook ED et al (2014) Composition and fluxes of submarine groundwater along the Caribbean coast of the Yucatan Peninsula. Cont Shelf Res 77:38–50. https://doi.org/10.1016/j.csr.2014.01.011 Perry E, Paytan A, Pedersen B, Velazquez-Oliman G (2009) Groundwater geochemistry of the Yucatan Peninsula, Mexico: constraints on stratigraphy and hydrogeology. J Hydrol 367:27–40. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2008.12.026 Rohling EJ, Fenton M, Jorissen FJ et al (1998) Magnitudes of sea-level lowstands of the past 500,000 years. Nature 394:162 Smart PL, Beddows PA, Coke J et al (2006) Cave development on the Caribbean coast of the Yucatan Peninsula, Quintana Roo, Mexico. In: Special Paper 404: Perspectives on Karst Geomorphology, Hydrology, and geochemistry—a tribute volume to Derek C. Ford and William B. White. Geological Society of America, pp 105–128 Turner BD, Binning P, Stipp SLS (2005) Fluoride removal by calcite: evidence for fluorite precipitation and surface adsorption. Environ Sci Technol 39:9561–9568. https://doi.org/10.1021/es0505090 Vengosh A, Pankratov I (1998) Chloride/bromide and chloride/fluoride ratios of domestic sewage effluents and associated contaminated ground water. Groundwater 36(5):815–824 Vuilleumier C, Borghi A, Renard P et al (2013) A method for the stochastic modeling of karstic systems accounting for geophysical data: an example of application in the region of Tulum, Yucatan Peninsula (Mexico). Hydrogeol J 21:529–544. https://doi.org/10.1007/s10040-012-0944-1 Ward WC (2003) Introduction to pleistocene geology of NE Quintana Roo. In: Salt Water Intrusion & Coastal Aquifer Conference (SWICA). Field Trip to the Caribbean Coast of the Yucatan Peninsula. pp 13–22 Ward WC, Keller G, Stinnesbeck W, Adatte T (1995) Yucatán subsurface stratigraphy: Implications and constraints for the Chicxulub impact. Geology 23:873. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1995)023%3C0873:YNSSIA%3E2.3.CO;2 World Health Organisation (2003) Nitrate and nitrite in drinking water (background document for development of WHO Guidelines for Drinking water Quality). World Health rganisation. Report No. WHO/SDE/WSH/04.03/56, pp 16 Worthington SRH, Ford DC, Beddows PA (2000) Porosity and permeabilty enhancement in unconfined carbonate aquifers as a result of solution. In: Speleogenesis: evolution of karst aquifers. National Speleological society of America Huntsville, Alabama, pp 220–223